PL153526B1 - Pneumatic impact tool - Google Patents

Description

RZECZPOSPOLITA OPIS PATENTOWY 153 526 POLSKA

URZĄD

PATENTOWY

RP

Patent dodatkowy do patentu nrZgłoszono: 88 03 29 (P. 271527)

Pierwszeństwo Int. Cl.5 B25D _17/24

CZYUEUA o c 6 f n A

Zgłoszenie ogłoszono: 89 10 02

Opis patentowy opublikowano: 1991 10 31

Twórcy wynalazku: Marian W. Dobry, Czesław Cempel, Wiesław Garbatowski

Uprawniony z patentu: Politechnika Poznańska,

Poznań (Polska)

Pneumatyczne narzędzie udarowe

Przedmiotem wynalazku jest pneumatyczne narzędzie udarowe przeznaczone zwłaszcza do oczyszczania odlewów w odlewniach.

Z opisu patentowego PRL nr 128 491 znany jest młotek pneumatyczny zawierający korpus, w którym umieszczony jest przesuwnie poosiowo cylinder roboczy w kształcie rury, zaopatrzony w tłok - bijak i prowadzony w tulei. Młotek zawiera również tuleję uszczelniającą, umieszczoną nieruchomo w korpusie ‘ młotka na' wysokości, wykonanych w cylindrze roboczym, otworów wlotowych powietrza. Tuleja ta, przy położeniu spoczynkowym cylindra roboczego, zamyka otwory wlotowe powietrza. Taka konstrukcja nie zapewnia wystarczającej wibroizolacji, spełniającej obowiązujące normy drganiowe.

Te same wady ma młotek pneumatyczny według polskiego opisu patentowego nr 122 477. Ma on co najmniej dwie śruby i odpowiadające im sprężyny, obsadę lufy osadzoną suwliwie na pierścieniowym występie lufy, elastyczny pierścień osadzony nieruchomo - wymiarem zewnętrznym w obudowie młotka, a wymiarem wewnętrznym na lufie oraz tuleję z kołnierzem, z umieszczoną w niej suwliwie lufą. Śruby, przenikające elastyczny pierścień, łączą z jednej strony obsadę, a z drugiej tuleję poprzez nakrętki, sprężyny ' i kołnierz wspomnianej tulei.

Inna konstrukcja młotka pneumatycznego została przedstawiona w opisie patentowym PRL nr 122381. Zastosowano tam wibroizolator z ujemną kompensacją sprężystą, który ma bardzo wąski zakres efektywności izolacji drgań i który nie nadaje się do miniaturyzacji tak bardzo potrzebnej w ręcznych narzędziach. Wadą tej konstrukcji jest również - wspornikowa rękojeść podparta cienkim łącznikiem.

Z polskich opisów patentowych nr 115 085 i 118 242 znane są udarowe narzędzia pneumatyczne z tłumieniem odrzutu, wyposażone w transformator siły. Funkcję transformatora siły spełnia masa transformacyjna, którą stanowi masa korpusu narzędzia. Korpus podzielony jest na komory robocze bijaka i tłoczyska. Tłoczysko jest połączone - z rękojeścią narzędzia i osadzone suwliwie - w szczelnej prowadnicy zabudowanej w korpusie narzędzia. Komora tłoczyska znajduje się stale pod ciśnieniem sprężonego powietrza. Do komór roboczych bijaka, powietrze doprowadzane jest

153 526 dwoma kanałami, jednym pomiędzy bijak i komorę tłoczyska, a drugim pomiędzy bijak i narzędzie robocze.

Taki rozrząd powietrza i zasilanie poszczególnych komór jest trudne do realizacji przemysłowej. Uzyskanie odpowiednio zsynchronizowanych ruchów poszczególnych mas zakłócane jest nieregularnym oddziaływaniem grota i obrabianego podłoża na masę korpusu młotka. Ponadto dodatkowa masa transformatora i dodatkowe komory uniemożliwiają skrócenie długości młotka.

Pneumatyczne narzędzie udarowe według wynalazku ma korpus silnika pneumatycznego oddzielony od korpusu-obudowy systemem wibroizolacyjnym, ponadto układ zasilania, dwukomorowy tłumik hałasu i narzędzie robocze, z kołnierzem zapobiegającym jego wypadaniu, połączone suwliwie z tulejką narzędziową.

Istota wynalazku polega na tym, że narzędzie robocze opiera się na pierścieniu oporowym umieszczonym na dnie gniazda lufy, w trakcie docisku narzędzia do podłoża. Ponadto jedna komora tłumika hałasu, którą stanowi stożkowa tuleja wciśnięta na korpus-obudowę tak, że możliwy jest jej obrót wokół osi, jest połączona z drugą komorą, która stanowi przestrzeń między korpusem-obudową a korpusem silnika pneumatycznego, otworkami nawierconymi pod kątem ostrym w stosunku do osi głównej symetrii narzędzia udarowego i w stosunku do stycznej poprowadzonej do powierzchni korpusu silnika pneumatycznego. Korpus jest połączony z wibroizolatorem o stałej sile oddziaływania za pośrednictwem przekładek wibroizolacyjnych i połączenia rozłącznego, przy czym dodatkową wibroizolację na drodze korpus-obudowa-rękojeść stanowi tulejka pośrednia usytuowana między zasilaczem a głowicą lufy oraz warstwa elastyczna. W tulejce pośredniej przestrzeń przed zasilaczem połączona jest kanalikami z pierwszą komorą rozprężania powietrza.

Korzystnie jest, gdy w korpusie-obudowie jest wykonany rowek kształtowy, w którym są mocowane krzywki wibroizolatora o stałej sile oddziaływania unieruchomione podkładką z elastycznego materiału. Ponadto na korpus-obudowę jest nakręcona gumowo-sprężynowa tuleja, stanowiąca wibroizolowany uchwyt dla lewej ręki operatora.

Taka konstrukcja pneumatycznego narzędzia udarowego nie dopuszcza do przeciążenia operatora zbyt dużą siłą docisku, a więc zapewnia bezpieczną, higieniczną pracę o wyższej wydajności. Ponadto narzędzie ma kompleksową ochronę przeciwdrganiową obu rąk operatora na wszystkich kierunkach drgań. Uchwyt dla lewej ręki, zastosowany w narzędziu, uniemożliwia bezpośredni kontakt ręki operatora z bardzo·, silnie pobudzonym do drgań, narzędziem roboczym i chroni go · przed szkodliwym działaniem tych drgań.

Opisany układ zasilania sprężonym powietrzem likwiduje, występującą w dotychczasowych narzędziach, siłę wyporu na końcówce zasilającej, która na skutek pulsacji ciśnienia powietrza byłaby zmienna i wywoływałaby drgania rękojeści.

Średnice otworów zasilających w·· tulejce i rurce zasilającej są tak dobrane, aby narzędzie miało ustalony zakres ugięć dla pełnego załączenia się zasilania i aby praca młotka była stabilna dla pełnych amplitud drgań względem korpusu silnika pneumatycznego i korpusu-obudowy, na której są uchwyty dla obu rąk operatora.

Narzędzie wyposażone jest również w automatyczne odcięcia zasilania, które stanowi ochronę przed uderzeniami korpusu silnika pneumatycznego w ograniczniku ruchu i dodatkowymi drganiami uchwytów dla obu rąk operatora.

Ponadto dwukomorowy tłumik hałasu, zastosowany w narzędziu jest tak skonstruowany, że istnieje możliwość ustawiania przez operatora, kierunku wypływu powietrza.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rysunku, który przedstawia pneumatyczne narzędzie udarowe w przekroju wzdłuż osi symetrii narzędzia.

Pneumatyczne narzędzie udarowe składa się z silnika pneumatycznego oddzielonego od korpusu-obudowy systemem wibroizolacyjnym, układu zasilania, dwukomorowego tłumika hałasu i narzędzia roboczego połączonego suwliwie z tulejką narzędziową.

Silnik pneumatyczny tworzą bijak 1, który przesuwa się ruchami posuwisto-zwrotnymi w lufie 2, zakończonej z jednej strony korpusem 3 suwaka rozrządu, w którym przesuwa się suwak 4 rozrządu powietrza. Korpus 3 suwaka rozrządu jest dociskany do powierzchni czołowej lufy 2 przez głowicę 5 lufy, nakręconą na nią i zabezpieczoną przez kołek 6 i pierścień mocujący 7. Drugi koniec lufy 2 stanowi tulejka narzędziowa 8, która jest wciśnięta w gniazdo lufy 2. Na dnie gniazda

153 526 lufy 2 znajduje się pierścień oporowy 9. W tulejce narzędziowej 8 prowadzone jest narzędzie robocze 10, opierające się na pierścieniu oporowym 9 w trakcie docisku narzędzia do podłoża. Tulejka narzędziowa 8, lufa 2, korpus '3' suwaka rozrządu, suwak 4 rozrządu powietrza i głowica lufy 2 tworzą korpus silnika pneumatycznego. Korpus silnika pneumatycznego jest oddzielony od korpusu-obudowy 11 systemem wibroizolacyjnym tworzonym przez znany, z polskiego opisu patentowego nr 121231, wibroizolator o stałej sile oddziaływania ' i prowadnice typu silentblock. Wibroizolator o stałej sile oddziaływania jest połączony szeregowo z podkładką 12 z elastycznego materiału o właściwościach wibroizolacyjnyCh i tulejkami 13. Tulejki 13 łącznie z wkrętami 14 i podkładkami 15 mocują prowadnicę 16 wibroizolatora do głowicy 5 lufy.

W trakcie pracy, po prowadnicy 16 toczą się rolki prowadzące 17 wózka 18 wibroizolatora, który stanowi jednocześnie prowadnicę dla układu sprężystego wibroizolatora. Środkowe rolki wózka 18 toczą się po krzywiznach krzywek 19 mocowanych w rowkach kształtowych 20 w korpusie-obudowie 11. Krzywki 19 są zabezpieczone przed wysuwaniem się z rowków 20 przekładką wibroizolacyjną 21 dociśniętą do krzywek przy pomocy tulejek wibroizolacyjnych 22 oraz śrub 23 z podkładkami 24. Prowadzenie korpusu silnika pneumatycznego w korpusie-obudowie 11 realizują prowadnice, górna i dolna, stanowiące pierwszy stopień wibroizolacji na drodze od korpusu silnika pneumatycznego do uchwytów dla rąk operatora. Prowadnica górna składa się z łożyska ślizgowego w postaci tulejki 25 z materiału o małym współczynniku tarcia, mocowanej w tulejce wibroizolacyjnej 26, połączonej trwale z korpusem-obudową 11. Dolna prowadnica składa się z tulejki 27 z kształtowym otworem wielorowkowym, która jest połączona trwale, poprzez warstwę 28 materiału wibroizolacyjnego, z tulejką owalną 29 wciśniętą również w korpus-obudowę

11. Tulejka 27 współpracuje z tulejką narzędziową 8.

Układ zasilania narzędzia ma zawór odcinający, połączony z dźwignią 30, usytuowany w uchwycie 31 dla prawej ręki operatora. Dźwignia 30 oddziałuje bezpośrednio -na grzybek 32 zaworu, usytuowany w gnieździe 33 zaworu wciśniętym w rękojeść 31 stanowiącą uchwyt dla prawej ręki operatora. Zamykanie zaworu powoduje sprężyna 34 dociskająca grzybek 32 do gniazda 33. Uszczelnienie stanowi dodatkowa uszczelka 35 wykonana z materiału elastycznego. W uchwycie 31 mocowana jest również rurka 36 zasilacza, połączona z tulejką zasilacza, współpracująca z tulejką pośrednią 37 wciśniętą w głowicę 5 lufy. Tulejka .pośrednia 37 wykonana jest z materiału o małym współczynniku tarcia i dobrych własnościach wibroizolacyjnych. W pozycji wyjściowej rurka 36 zasilacza, zaślepiona na końcu, ma dwa małe otwory 38 na kierunku prostopadłym do osi symetrii narzędzia, które pokrywają się z dwoma otworami 39 wykonanymi w tulejce pośredniej 37.

Pośrednie zasilanie jest możliwe dopiero po wywarciu napięcia na rękojeść 31, co doprowadza do pokrycia się otworów 40 o większej średnicy, wykonanych również w rurce 36 zasilacza, lecz na kierunku prostopadłym do otworów 38 z dwoma kolejnymi otworami 39. Otwory 41 są wykonane w rurce 36 zasilacza na kierunku równoległym do otworów 38. Pełne zasilanie uzyskuje się 'wtedy, gdy układ wibroizolatora o stałej sile oddziaływania ugnie się na tyle, że pokryją się otworki 39 z otworami 41. Dalsze ugięcie wibroizolatora doprowadza do dławienia dopływu powietrza, gdyż otwory 39 i 41 zostaną stopniowo przysłonięte aż do zupełnego odcięcia połączenia pneumatycznego. Zanik pracy narzędzia udarowego jest sygnałem dla operatora do zmniejszenia . nacisku i doprowadzenia układu zasilania do ponownego swobodnego przepływu powietrza zasilającego.

Powietrze zasilające, po przejściu przez otwory 39 i 41 przepływa w komorze 42, utworzonej między tuleją pośrednią 37, a gniazdem głowicy 5 lufy, wjej króćcu, w kierunku równoległym do osi symetrii narzędzia, a potem kanałami zasilającymi 43 w głowicy 5 lufy do korpusu 3 suwaka rozrządu. Suwak 4 rozrządu powietrza steruje powietrzem i kieruje je na przemian nad i pod bijak

I, wymuszając posuwisto-zwrotny ruch bijaka 1. Położenie suwaka 4 rozrządu powietrza jest zależne od położenia bijaka 1 i to sprzężenie sprawia, że silnik pneumatyczny, po 'załączeniu powietrza, działa automatycznie. Powietrze wypływa z silnika pneumatycznego, po wykonaniu pracy, do przestrzeni zawartej między korpusem - silnika pneumatycznego, a korpusem-obudową

II. Jest to pierwsza komora 44 rozprężania powietrza. Dalsza droga powietrza prowadzi przez tłumik wypływu usytuowany na korpusie-obudowie 11, do którego powietrze wpływa przez otwory 46 w ścianie. Zewnętrzną ścianę tłumika wypływu stanowi stożkowa tuleja 45, wykonana z lekkiego tworzywa sztucznego, w której nawiercono kilkadziesiąt otworów wypływowych 47. Są one

153 526 skierowane ku podłożu i od operatora, co daje wypływ powietrza bez nawiewu na operatora. Stożkowa tuleja umożliwia skierowanie strugi wypływowej w stronę dogodną dla operatora przez obrót jej wokół osi narzędzia udarowego. W układzie zasilającym w głowicy 5 znajdują się dodatkowo kanały odprężające komorę w tulejce pośredniej 37, przed czołem tulejki zasilającej. Ma to na celu rozprzężenie siłowe korpusu-obudowy 11 z korpusem silnika pneumatycznego, jakie miałoby miejsce w przypadku zamknięcia tej komory.

Przestrzenną, kompleksową wibroizolację narzędzia uzyskano wprowadzając dodatkowo wibroizolację uchwytów dla obu rąk operatora. Drugi stopień wibroizolacji dla lewej ręki operatora stanowi tuleja 48 wykonana z materiału o dużym współczynniku tłumienia drgań, nakręcona na korpus-obudowę 11 za pomocą sprężyny zatopionej w tej tulei. Dla uchwytu 31 prawej ręki operatora drugi stopień wibroizolacji stanowi elastyczna podkładka i elastyczna tulejka. Ponadto zapewniono dwustopniową wibroizolację dla układu zasilania. Pierwszy stopień wibroizolacji to tulejka pośrednia 37 wykonana z materiału o dużym tłumieniu drgań, zamocowana w korpusie silnika pneumatycznego. Drugi stopień wibroizolacji natomiast, stanowi elastyczna tulejka 49, za pośrednictwem której, rurka 36 zasilacza jest osadzona elastycznie w rękojeści 31 dla prawej ręki operatora.

Całemu narzędziu udarowemu nadano opływowy kształt, uzyskując tym samym estetyczną formę bryły narzędzia, ułatwiającą pracę.

Claims (3)

1. Zastrzeżenie patento we

   Pneumatyczne narzędzie udarowe, mające korpus silnika pneumatycznego oddzielony od korpusu-obudowy narzędzia systemem wibroizolacyjnym, układ zasilania, dwukomorowy tłumik hałasu i narzędzie robocze, z kołnierzem zapobiegającym jego wypadaniu, połączone suwliwie z tulejką narzędziową, znamienne tym, że narzędzie robocze (10) opiera się, w trakcie docisku narzędzia do podłoża, na pierścieniu oporowym (9), umieszczonym na dnie gniazda lufy (
2. 2), ponadto druga komora tłumika hałasu, którą stanowi stożkowa tuleja (45) wciśnięta na korpusobudowę (11) tak, że możliwy jest jej obrót wokół osi, jest połączona z pierwszą komorą, którą stanowi przestrzeń między korpusem-obudową (11) a korpusem silnika pneumatycznego, otworkami (46) nawierconymi pod kątem ostrym w stosunku do osi głównej symetrii narzędzia udarowego i w stosunku do stycznej poprowadzonej do powierzchni korpusu silnika pneumatycznego, który jest połączony z wibroizolatorem o stałej sile oddziaływania za pośrednictwem przekładek wibroizolacyjnych (21) i połączenia rozłącznego (23), przy czym dodatkową wibroizolację na drodze korpus-obudowa (11) - rękojeść (31) stanowi tulejka pośrednia (37) usytuowana między zasilaczem a głowicą lufy (5) oraz warstwa elastyczna (49), a ponadto w tulejce pośredniej (37) przestrzeń przed zasilaczem połączona jest kanalikami (43) z pierwszą komorą (44) rozprężania powietrza.
3. 3/ Μ 35 32 33 30